Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:36 • sest 21:19 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 16:44 • Sest 05:50 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 04:37 • Síðdegis: 17:05 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:57 • Síðdegis: 23:09 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Orkumál
Náttúruvísindi og verkfræði Eðlisfræði: fræðileg

Gæti týndur ferðamaður á jökli í blindbyl gert vart við sig með öflugum leysigeisla?

Ari Ólafsson

Upprunalega spurningin hljóðaði svona:

Er öflugt leysiljós sýnilegt yfir einhverja marktæka vegalengd í gegnum snjóstorm?

Dæmi: Ferðamaður upp á jökli týnist í blindbyl, hann er með öflugt leysiljós (1000mW+). Mundi björgunarsveitin sjá leysiljósið yfir einhverja marktæka vegalengd?

Stutta svarið við þessari spurningu er nei. Við getum séð svipaðar aðstæður þegar friðarsúlan í Viðey lýsir upp í afmarkað skýjaþykkni. Neðan skýja er súlan dauf og bláleit ásýndar en um leið og hún nær upp í skýin dreifist hvítt ljósið tugi metra út frá súlunni. Við sjáum stóran hvítan hnúð á ljóssúlunni í skýinu. Ofan skýja verður súlan aftur bláleit og dauf ásýndar ef hún þá nær í gegnum skýin.

Ljósið dreifist í allar áttir þegar það lendir á ögnum í loftinu. Í skýjum eða þoku eru agnirnar litlir vatnsdropar og í snjóstormi eru þær ískristallar. Þegar agnirnar eru stærri en öldulengdir í ljósgeislanum verður styrkur dreifingarinnar óháður öldulengdinni og við fáum svokallaða Mie-ljósdreifingu. Mie-ljósdreifing gefur skýjunum, þokunni, snjónum og snjóstorminum grá-hvíta áferð í dagsbirtu (hvítu ljósi). Milli skýjalaga skynjum við aftur bláa áferð á friðarsúlunni vegna Rayleigh-dreifingar frá sameindum loftsins (N2 og O2) sem eru miklu minni um sig en öldulengdir sýnilegs ljóss. Rayleig-dreifingin er kröftugust fyrir stystu öldulengdirnar, þær bláu.

Þegar ljósið frá friðarsúlunni nær upp í skýin dreifist hvítt ljósið tugi metra frá súlunni. Það sama mundi gerast ef ferðamaður kveikti á leysi í snjóstormi. Ljósið frá leysinum dreifist í allar áttir umhverfis hann og tekur lit geislans.

En snúum okkur aftur að ferðamanninum í blindbyl á jökli. Hann beinir leysigeislanum sínum inn í bylinn. Geislinn dreifist af ískristöllunum í allar áttir og nánasta umhverfi hans tekur lit geislans. Ef geislinn er grænn myndast grænleit hálfkúla umhverfis manninn og hann fær ofbirtu í augun. Ljósstyrkurinn sem hann ætlaði að senda frá sér kemst ekki langt og veldur honum sjálfum miklum óþægindum.

Til þess að koma rafsegulbylgjum í gegnum bylinn þarf öldulengdir sem eru miklu lengri en þvermál ískristallanna. Til þess þarf örbylgjur með öldulengdir sem við teljum í sentimetrum eða útvarpsbylgjur með öldulengir frá nokkrum metrum upp í hundruð metra.

Við hlustum áfram á útvarp í bifreið þó ekið sé inn í þoku eða snjóbyl en getum ekki ekið með háu ljósin á vegna ljósdreifingar eða endurskins.

Mynd:

  • © Jón Reykdal.

Höfundur

Ari Ólafsson

Ari Ólafsson

dósent emeritus í eðlisfræði við HÍ

Útgáfudagur

13.5.2014

Spyrjandi

Ingþór Haraldsson

Efnisorð

Tilvísun

Ari Ólafsson. „Gæti týndur ferðamaður á jökli í blindbyl gert vart við sig með öflugum leysigeisla?“ Vísindavefurinn, 13. maí 2014. Sótt 20. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=66552.

Ari Ólafsson. (2014, 13. maí). Gæti týndur ferðamaður á jökli í blindbyl gert vart við sig með öflugum leysigeisla? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=66552

Ari Ólafsson. „Gæti týndur ferðamaður á jökli í blindbyl gert vart við sig með öflugum leysigeisla?“ Vísindavefurinn. 13. maí. 2014. Vefsíða. 20. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=66552>.

Chicago | APA | MLA

Tengd svör

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Gæti týndur ferðamaður á jökli í blindbyl gert vart við sig með öflugum leysigeisla?
Upprunalega spurningin hljóðaði svona:

Er öflugt leysiljós sýnilegt yfir einhverja marktæka vegalengd í gegnum snjóstorm?

Dæmi: Ferðamaður upp á jökli týnist í blindbyl, hann er með öflugt leysiljós (1000mW+). Mundi björgunarsveitin sjá leysiljósið yfir einhverja marktæka vegalengd?

Stutta svarið við þessari spurningu er nei. Við getum séð svipaðar aðstæður þegar friðarsúlan í Viðey lýsir upp í afmarkað skýjaþykkni. Neðan skýja er súlan dauf og bláleit ásýndar en um leið og hún nær upp í skýin dreifist hvítt ljósið tugi metra út frá súlunni. Við sjáum stóran hvítan hnúð á ljóssúlunni í skýinu. Ofan skýja verður súlan aftur bláleit og dauf ásýndar ef hún þá nær í gegnum skýin.

Ljósið dreifist í allar áttir þegar það lendir á ögnum í loftinu. Í skýjum eða þoku eru agnirnar litlir vatnsdropar og í snjóstormi eru þær ískristallar. Þegar agnirnar eru stærri en öldulengdir í ljósgeislanum verður styrkur dreifingarinnar óháður öldulengdinni og við fáum svokallaða Mie-ljósdreifingu. Mie-ljósdreifing gefur skýjunum, þokunni, snjónum og snjóstorminum grá-hvíta áferð í dagsbirtu (hvítu ljósi). Milli skýjalaga skynjum við aftur bláa áferð á friðarsúlunni vegna Rayleigh-dreifingar frá sameindum loftsins (N2 og O2) sem eru miklu minni um sig en öldulengdir sýnilegs ljóss. Rayleig-dreifingin er kröftugust fyrir stystu öldulengdirnar, þær bláu.

Þegar ljósið frá friðarsúlunni nær upp í skýin dreifist hvítt ljósið tugi metra frá súlunni. Það sama mundi gerast ef ferðamaður kveikti á leysi í snjóstormi. Ljósið frá leysinum dreifist í allar áttir umhverfis hann og tekur lit geislans.

En snúum okkur aftur að ferðamanninum í blindbyl á jökli. Hann beinir leysigeislanum sínum inn í bylinn. Geislinn dreifist af ískristöllunum í allar áttir og nánasta umhverfi hans tekur lit geislans. Ef geislinn er grænn myndast grænleit hálfkúla umhverfis manninn og hann fær ofbirtu í augun. Ljósstyrkurinn sem hann ætlaði að senda frá sér kemst ekki langt og veldur honum sjálfum miklum óþægindum.

Til þess að koma rafsegulbylgjum í gegnum bylinn þarf öldulengdir sem eru miklu lengri en þvermál ískristallanna. Til þess þarf örbylgjur með öldulengdir sem við teljum í sentimetrum eða útvarpsbylgjur með öldulengir frá nokkrum metrum upp í hundruð metra.

Við hlustum áfram á útvarp í bifreið þó ekið sé inn í þoku eða snjóbyl en getum ekki ekið með háu ljósin á vegna ljósdreifingar eða endurskins.

Mynd:

  • © Jón Reykdal.

...